Mac Peeks, Dominique Wolf,
Crijn en Tess Helmich
Food or fuel
Inleidende opdracht – biobrandstoffen
1a.
Eerste generatie: biobrandstoffen kan je altijd bij planten, dus het raakt niet op. Ook heeft het een
lagere C02-uitstoot dan gewone fossiele brandstoffen. Voor KLM is het goedkoper en schoner om
mee te vliegen.
Tweede generatie: geen concurrentie tussen voedsel en brandstofproductie uit de biomassa. In de
toekomst kan dit een groot deel van het energieverbruik voorzien.
Derde generatie: concurreert niet in het gebruik van planten, het gebruikt hierdoor ook geen land.
1b.
Eerste generatie: er kan een tekort aan drinkwater ontstaan, omdat alle akkers besproeid moeten
worden. En er worden kostbare etenswaren omgezet in biobrandstof, dit zorgt voor duurdere
grondstoffen. Er moet eerst oerwoud gekapt worden om bv. palmolie te verbouwen.
Tweede generatie: Het is nog niet op grote schaal mogelijk om dit te gebruiken, omdat er nog veel
onderzoek naar is. En het is nog veel te duur om te produceren.
Derde generatie: Gaat nog heel veel jaren duren, voordat dit op grote schaal en op economische
manier kan worden gebruikt.
1c.
Eerste generatie: palmolie, suikerbiet.
Tweede generatie: houtsnippers, groente en fruit afval, afgewerkt frituurvet, slacht afval, oneetbare
delen van planten, gras, stro, hooi, wilgen, olifantsgras.
Derde generatie: algen.
2a.
Shell, dus ze proberen het waarschijnlijk wel positiever te brengen, want het is 's werelds grootste
distributeur van biobrandstoffen. Als ze positief vertellen over het gebruik van biobrandstoffen,
zorgt dit voor Shell waarschijnlijk ook voor een hogere omzet.
2b.
26 augustus 2011. '5% brandstofmix vandaag de dag' is niet meer actueel en dat zal inmiddels wel
iets meer zijn. De rest van de informatie is nog vrij actueel alleen zullen ze waarschijnlijk nu wel
verder zijn in de onderzoeken naar de derde generatie biobrandstoffen.
2. biobrandstoffen
1.
Ethanol: C2H6O, bestaat uit 9 atomen.
Biodiesel:
Biodiesel is groter dan ethanol.
,2a.
CO2 + C6H12O6 -----> C6H12O6 + C2H6O
2b.
C6H12O6 + 6 O2 -----> 6 CO2 + 6 H2O
3.
Als er een stijgende vraag is naar biobrandstoffen zullen er meer biobrandstoffen verbouwd moeten
worden. De verbouwing van biobrandstoffen gaat ten koste van landbouwgrond, dus onder andere
de landbouwgrond waar koeien op staan. Hierdoor is er minder plaats voor koeien, waardoor de
productie van melk daalt en de prijs van melk dus omhooggaat.
4a.
33x10⁹ J/m³
4b.
12000: 100 = 120
120 x 6 = 720L benzine nodig voor 12000 km
4c.
720 dm³ = 0,72 m³
33x10⁹ x 0,72 = 24x10⁹ J, per jaar gebruikt door deze auto
4d.
1300 kJ/mol
4e.
0,8 kg = 800 gram
Molmassa van ethanol is 46,069 gram per mol
800/46,069 = 17,37 mol ethanol
1300 x 17,37 = 22581 kJ/L ethanol
4f.
4300 x 0,52 = 2236 kg alcohol
2236/ 0,8= 2795 liter
2795 x 22581 = 63,1 GJ.
Het antwoord komt redelijk in de buurt van de tabel.
5a.
A – Het benodigde landbouwareaal (ha)
B – Opbrengst gewas per ha (50 ton/ha)
C – Totale hoeveelheid te verbouwen gewas in Nederland (ton)
D – Ethanolopbrengst per ton gewas (108 liter/ton)
E – De totale Nederlandse behoefte aan ethanol t.b.v autoverkeer (liter)
F – De verbrandingswaarde van ethanol (22MJ/liter)
G – De totale Nederlandse behoefte aan energie t.b.v het autoverkeer (MJ)
H – Energieverbruik per km (MJ/km)
I – Het aantal autokilometers dat jaarlijks wordt afgelegd (100 mld km)
J – Het gemiddelde benzineverbruik van een auto (12 km/liter)
K – De verbrandingswaarde van benzine (33 MJ/liter)
5b.
= 2,75 MJ/km
2,75 x 100 mld = 275 mld MJ
, 275 mld / 22 = 12,5 mld liter
12,5 mld / 108 = 116 miljoen ton
116 mil / 50 = 2,32 miljoen ha.
6.
C. 6 CO2 + 6 H2O + energie → C6H12O6 + 6 O2
7a.
1 ha = 1x104 m2
50 g/m2 CO2
100 dagen/jaar
Dus 100 x 50 x 1x104 = 5x107 gram CO2
5x,01 = 1,14x106 mol CO2
7b.
Mol verhouding CO2 en glucose is 6:1
Dus 1,14x = 1,9x105 mol C6H12O6.
7c.
Glucose geeft 29,4 kJ/mol
(1,9x105) x 29,4 = 5,6x106 kJ
7d.
W= J/s
100x60x60x24x100x104 = 8,6x1012 J
5,6x109 /8,64x1012 = 6,5x10-2
8a.
Aerobe dissimilatie:
Glucose + 6 O2----> 6 H2O + 6 CO2 + energie
Anaerobe dissimilatie:
Glucose ----> melkzuur + melkzuur + energie
8b.
Bij aerobe dissimilatie, want bij anaerobe dissimilatie blijft een deel van de energie in het melkzuur
zitten.
8c.
Netto-reactieschema betekent dat dit de daadwerkelijke droge stof toename is. Dit is dus letterlijk
wat er aan energie gebruikt kan worden.
8d.
6 mol CO2, omdat 1 staat tot 6.
8e.
2 mol C2H5OH, want 1 staat tot 2.
8f.
1000 : 180,16 = 5,55 mol
5,55 x 2 = 11,1 mol
11,1 x 46,068 = 511,4 g C2H5OH
9
Maltose: Cellobiose:
Crijn en Tess Helmich
Food or fuel
Inleidende opdracht – biobrandstoffen
1a.
Eerste generatie: biobrandstoffen kan je altijd bij planten, dus het raakt niet op. Ook heeft het een
lagere C02-uitstoot dan gewone fossiele brandstoffen. Voor KLM is het goedkoper en schoner om
mee te vliegen.
Tweede generatie: geen concurrentie tussen voedsel en brandstofproductie uit de biomassa. In de
toekomst kan dit een groot deel van het energieverbruik voorzien.
Derde generatie: concurreert niet in het gebruik van planten, het gebruikt hierdoor ook geen land.
1b.
Eerste generatie: er kan een tekort aan drinkwater ontstaan, omdat alle akkers besproeid moeten
worden. En er worden kostbare etenswaren omgezet in biobrandstof, dit zorgt voor duurdere
grondstoffen. Er moet eerst oerwoud gekapt worden om bv. palmolie te verbouwen.
Tweede generatie: Het is nog niet op grote schaal mogelijk om dit te gebruiken, omdat er nog veel
onderzoek naar is. En het is nog veel te duur om te produceren.
Derde generatie: Gaat nog heel veel jaren duren, voordat dit op grote schaal en op economische
manier kan worden gebruikt.
1c.
Eerste generatie: palmolie, suikerbiet.
Tweede generatie: houtsnippers, groente en fruit afval, afgewerkt frituurvet, slacht afval, oneetbare
delen van planten, gras, stro, hooi, wilgen, olifantsgras.
Derde generatie: algen.
2a.
Shell, dus ze proberen het waarschijnlijk wel positiever te brengen, want het is 's werelds grootste
distributeur van biobrandstoffen. Als ze positief vertellen over het gebruik van biobrandstoffen,
zorgt dit voor Shell waarschijnlijk ook voor een hogere omzet.
2b.
26 augustus 2011. '5% brandstofmix vandaag de dag' is niet meer actueel en dat zal inmiddels wel
iets meer zijn. De rest van de informatie is nog vrij actueel alleen zullen ze waarschijnlijk nu wel
verder zijn in de onderzoeken naar de derde generatie biobrandstoffen.
2. biobrandstoffen
1.
Ethanol: C2H6O, bestaat uit 9 atomen.
Biodiesel:
Biodiesel is groter dan ethanol.
,2a.
CO2 + C6H12O6 -----> C6H12O6 + C2H6O
2b.
C6H12O6 + 6 O2 -----> 6 CO2 + 6 H2O
3.
Als er een stijgende vraag is naar biobrandstoffen zullen er meer biobrandstoffen verbouwd moeten
worden. De verbouwing van biobrandstoffen gaat ten koste van landbouwgrond, dus onder andere
de landbouwgrond waar koeien op staan. Hierdoor is er minder plaats voor koeien, waardoor de
productie van melk daalt en de prijs van melk dus omhooggaat.
4a.
33x10⁹ J/m³
4b.
12000: 100 = 120
120 x 6 = 720L benzine nodig voor 12000 km
4c.
720 dm³ = 0,72 m³
33x10⁹ x 0,72 = 24x10⁹ J, per jaar gebruikt door deze auto
4d.
1300 kJ/mol
4e.
0,8 kg = 800 gram
Molmassa van ethanol is 46,069 gram per mol
800/46,069 = 17,37 mol ethanol
1300 x 17,37 = 22581 kJ/L ethanol
4f.
4300 x 0,52 = 2236 kg alcohol
2236/ 0,8= 2795 liter
2795 x 22581 = 63,1 GJ.
Het antwoord komt redelijk in de buurt van de tabel.
5a.
A – Het benodigde landbouwareaal (ha)
B – Opbrengst gewas per ha (50 ton/ha)
C – Totale hoeveelheid te verbouwen gewas in Nederland (ton)
D – Ethanolopbrengst per ton gewas (108 liter/ton)
E – De totale Nederlandse behoefte aan ethanol t.b.v autoverkeer (liter)
F – De verbrandingswaarde van ethanol (22MJ/liter)
G – De totale Nederlandse behoefte aan energie t.b.v het autoverkeer (MJ)
H – Energieverbruik per km (MJ/km)
I – Het aantal autokilometers dat jaarlijks wordt afgelegd (100 mld km)
J – Het gemiddelde benzineverbruik van een auto (12 km/liter)
K – De verbrandingswaarde van benzine (33 MJ/liter)
5b.
= 2,75 MJ/km
2,75 x 100 mld = 275 mld MJ
, 275 mld / 22 = 12,5 mld liter
12,5 mld / 108 = 116 miljoen ton
116 mil / 50 = 2,32 miljoen ha.
6.
C. 6 CO2 + 6 H2O + energie → C6H12O6 + 6 O2
7a.
1 ha = 1x104 m2
50 g/m2 CO2
100 dagen/jaar
Dus 100 x 50 x 1x104 = 5x107 gram CO2
5x,01 = 1,14x106 mol CO2
7b.
Mol verhouding CO2 en glucose is 6:1
Dus 1,14x = 1,9x105 mol C6H12O6.
7c.
Glucose geeft 29,4 kJ/mol
(1,9x105) x 29,4 = 5,6x106 kJ
7d.
W= J/s
100x60x60x24x100x104 = 8,6x1012 J
5,6x109 /8,64x1012 = 6,5x10-2
8a.
Aerobe dissimilatie:
Glucose + 6 O2----> 6 H2O + 6 CO2 + energie
Anaerobe dissimilatie:
Glucose ----> melkzuur + melkzuur + energie
8b.
Bij aerobe dissimilatie, want bij anaerobe dissimilatie blijft een deel van de energie in het melkzuur
zitten.
8c.
Netto-reactieschema betekent dat dit de daadwerkelijke droge stof toename is. Dit is dus letterlijk
wat er aan energie gebruikt kan worden.
8d.
6 mol CO2, omdat 1 staat tot 6.
8e.
2 mol C2H5OH, want 1 staat tot 2.
8f.
1000 : 180,16 = 5,55 mol
5,55 x 2 = 11,1 mol
11,1 x 46,068 = 511,4 g C2H5OH
9
Maltose: Cellobiose:
